JP2014201848A

JP2014201848A - 難燃性ケミカルボンド不織布

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Publication number: JP2014201848A
Application number: JP2013077801A
Authority: JP
Inventors: 良浩前田; Yoshihiro Maeda; 臼井　薫; Kaoru Usui; 薫臼井; 知樹井上; Tomoki Inoue
Original assignee: Ambic Co Ltd
Current assignee: Ambic Co Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-27

Abstract

【課題】高温かつ高湿の条件でも金属腐食の問題はなく、難燃性も高い難燃性ケミカルボンド不織布を提供する。
【解決手段】本発明は、難燃剤としてシランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩を含み、前記難燃剤を樹脂に分散した難燃性樹脂を繊維シートと複合した難燃性ケミカルボンド不織布である。前記難燃剤を１００質量部としたとき、シランコーティングされたポリリン酸アンモニウム４０〜６０質量部と水酸化金属塩４０〜６０質量部の範囲が好ましい。この不織布はＵＬ‐９４規格、垂直法でＶ−０の難燃性を有し、ニッケル金属と接触させても錆を発生させない。
【選択図】なし

Description

本発明は、繊維ウェブに難燃性樹脂を付与した難燃性ケミカルボンド不織布に関する。

従来から電気製品や自動車の緩衝材として、バインダー樹脂（接着剤）によって繊維を接着したケミカルボンド不織布が使用されている。従来の不織布難燃シートには、一般的にハロゲン系難燃剤が使用されてきた。接着剤にハロゲン系難燃剤を含有する不織布難燃シートは、燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを発生する。このため、環境保全、あるいは安全性の観点から、最近では燃焼時に有毒なハロゲン系ガスを発生させる不織布難燃シートの改良が求められている。

特許文献１にはポリリン酸アンモニウム（リン系難燃剤）をシリコーン樹脂（シラン系樹脂）で被覆した難燃カプセルを樹脂とともに不織布に接着させた難燃性繊維シートが提案されている。特許文献２には粉末状リン系難燃剤とアクリル樹脂とを混合して繊維に接着させたフィルター材が提案されている。特許文献３には水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物をバインダー樹脂とともに繊維に固着させたフィルター材が提案されている。

特開２０１２−１７５３８号公報特開２０００−１２６５２３号公報特開平９−２３４３１６号公報

しかし、特許文献１〜２で提案されているようなリン系難燃剤を使用した不織布では、高温かつ高湿の条件ではリン酸イオンが発生しやすく、不織布に接触する金属を腐食しやすいという問題がある。特許文献３は金属酸化物のみでは難燃性の高い不織布を得ることは困難である。

本発明は、前記従来の問題を解決するため、高温かつ高湿の条件でも金属腐食の問題はなく、難燃性も高い難燃性ケミカルボンド不織布を提供する。

本発明は、難燃剤としてシランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩を含み、前記難燃剤を樹脂に分散した難燃性樹脂を繊維シートと複合した難燃性ケミカルボンド不織布である。

本発明の難燃性ケミカルボンド不織布は、高温かつ高湿の条件でも前記不織布に接触する金属を腐食させず、難燃性も高い難燃性ケミカルボンド不織布を提供できる。より具体的には、本発明の不織布はＵＬ‐９４規格、垂直法でＶ−０の難燃性を有し、ニッケル金属と接触させても錆を発生させない。

本発明はシランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩を含む難燃剤を樹脂に分散した難燃性樹脂を繊維シートと複合した難燃性ケミカルボンド不織布である。シランコーティングとは、シリコーン樹脂（ポリオルガノシラン）で被覆したものであり、一例としてシリコーン樹脂とポリリン酸とを混合し、平均粒子径５〜９０μｍのマイクロカプセル又は粒子の形状とする。平均粒子径はレーザー回折法で測定される中央値である。この測定方法は他の粒子においても同じである。

シランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩の混合割合は、任意の割合とすることができるが、より好ましくは難燃剤を１００質量部としたとき、シランコーティングされたポリリン酸アンモニウム４０〜６０質量部、水酸化金属塩４０〜６０質量部である。この範囲であれば高い難燃性（ＵＬ９４：Ｖ−０）に合格し、高温かつ高湿の条件でも金属腐食の問題を改善できる。前記において難燃剤を１００質量部としたとき、シランコーティングされたポリリン酸アンモニウムが４０質量部未満で、水酸化金属塩が６０質量部を超えると、難燃性が低下する傾向となる。シランコーティングされたポリリン酸アンモニウムが６０質量部を超え、水酸化金属塩が４０質量部未満であると、リン酸イオンが発生しやすくなり、不織布に接触する金属を腐食しやすい傾向となる。

前記難燃性樹脂は、難燃剤１００重量部に対して樹脂が６０〜１００質量部であるのが好ましい。この範囲であればより高い難燃性（ＵＬ９４：Ｖ−０）と、金属腐食の問題をより改善できる。

水酸化金属塩は、平均粒子径１６〜１８０μｍの水酸化アルミニウムが好ましい。より好ましくは、平均粒子径１０〜５０μｍである。この範囲であれば、樹脂へ均一に分散し、繊維表面に均一に付着させることができる。

本発明の難燃性ケミカルボンド不織布は、繊維１００質量部に対し、難燃性樹脂を固形分で５０〜２００質量部配合するのが好ましい。より好ましくは、難燃性樹脂を固形分で１００〜１８０質量部である。この範囲であれば、好ましい難燃性を保持できる。

本発明においては、ケミカルボンド不織布をニッケル金属と接触させ、温度：５０℃、相対湿度：８０ＲＨ％において１５０時間保持してもニッケル金属を腐食させることが無いことが好ましい。前記条件は、電子・電気部品及び／又は製品、自動車部品及び／又は製品が製造国から赤道を越え輸入国内に入るまでの輸送路を想定した加速試験である。

本発明のケミカルボンド不織布は、その５ｇを３００ｍｌの水に３０分浸漬し、沸騰したウォーターバスで３０分間加熱し、リン酸イオンを溶出させ、ＪＩＳＫ０１０２モリブデン青吸光光度法によるリン酸溶出量は２０ｍｇ／ｇ未満であるのが好ましい。さらに好ましいリン酸溶出量は１０ｍｇ／ｇ未満、とくに好ましいリン酸溶出量は３ｍｇ／ｇ未満である。

ケミカルボンド不織布は、ＵＬ‐９４規格、垂直法でＶ−０の難燃性を有するのが好ましい。この難燃性であれば、電子・電気部品及び／又は製品、自動車部品及び／又は製品の難燃規格に適合できる。

本発明で使用する樹脂（繊維と接着させるための樹脂のことで、以下バインダー樹脂という）は、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル、SBR樹脂、NBR樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が好ましい。これらの樹脂は混合して使用しても良い。

本発明において繊維ウェブを構成する繊維は、例えば、レーヨン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、芳香族ポリアミド繊維、セルロース系繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、難燃アクリル繊維、酸化アクリル繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）繊維、ノボロイド繊維、塩化ビニル繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリエーテルイミド繊維（SABIC INNOVATIVE PLASTICS社製“ＵＬＴＥＭ”）等を挙げることができる。これらの中でも難燃レーヨンが好ましい。これらの繊維は混合して使用することもできる。繊維の繊度、繊維長は特に限定するものではないが、繊度は０．５〜１７deci texが好ましく、１〜７deci texがより好ましい。繊維は短繊維でも長繊維でも使用できるが、短繊維の場合の繊維長は１０〜１００ｍｍが好ましく、３０〜８０ｍｍがより好ましい。なお、繊維長及び／又は繊度の異なる繊維を２種類以上含んでいても良い。

繊維ウェブは、どのような方法によって形成したものであっても良い。例えば、カード法、エアレイ法などの乾式法、又は湿式法により形成することができる。この繊維ウェブの目付は難燃不織布の適用用途によって異なるため、特に限定するものではないが、単位面積当たりの重量（目付）は５〜５００ｇ／ｍ²であるのが好ましく、１５〜１５０ｇ／ｍ²であるのがより好ましい。

本発明においては、難燃性、防錆性及び接着性を阻害しない範囲内で、界面活性剤、撥水・撥油剤、浸透剤、顔料、ホルマリン吸着剤等を含むことができる。

本発明のケミカルボンド不織布は、難燃剤としてシランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩を含み、前記難燃剤を樹脂に分散して難燃性樹脂液を作成し、この難燃性樹脂液を繊維ウェブに付着させ、必要により絞り、乾燥して製造する。繊維ウェブへの前記難燃性樹脂液の塗布方法は、浸漬方式、コーティング方式、スプレー方式、プリント方式であっても良い。

以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

＜測定方法＞
本発明の実施例、比較例における測定方法は次のとおりとした。
（１）難燃性
ＵＬ−９４、垂直法（Ｖ−０）の試験方法に従って測定した。評価基準は次のとおりである。
Ａ：合格
Ｂ：不合格
（２）錆試験
不織布をニッケル箔と接触させ、温度：５０℃、相対湿度：８０ＲＨ％において１５０時間保持させ、腐食の有無を肉眼で観察した。評価基準は次のとおりである。
Ａ：腐食なし
Ｂ：腐食あり
（３）リン酸イオンの溶出試験
不織布５ｇを３００ｍｌの水に３０分浸漬し、沸騰したウォーターバスで３０分間加熱し、リン酸イオンを溶出させ、ＪＩＳＫ０１０２モリブデン青吸光光度法によるリン酸溶出量によって測定した。
（４）粒度分布測定
日機装株式会社製レーザー解析・散乱式粒子径・粒度分布測定装置、MT3300を使用して測定した。

（実施例１）
レンチング社製レーヨン繊維（繊度：３．３deci tex,繊維長：５１ｍｍ）７０質量％と、帝人社製ポリエステル繊維（繊度：２．２deci tex,繊維長：５１ｍｍ）３０質量％をカード装置で均一に混合し、開繊及び集積して目付１００ｇ／ｍ²の繊維ウェブを作成した。繊維間接着用難燃性樹脂として、平均粒子径３３μｍの水酸化アルミニウムを固形分で７３質量部、平均粒子径２４μｍのシランコーティングされたポリリン酸アンモニウム（丸菱油化社製、商品名“ノンネン”）を固形分で７３質量部、バインダー樹脂としてアクリル樹脂（アイカ工業社製、商品名“クロスレン”）を１００質量部混合して樹脂液とした。この樹脂液を繊維ウェブに浸漬法により付与した後、熱風乾燥器で１４０℃、１０分間乾燥した。得られた難燃性ケミカルボンド不織布の目付は２２０ｇ／ｍ²であった。繊維：水酸化アルミニウム：シランコーティングされたポリリン酸アンモニウム：バインダー樹脂の割合は、100：35.6：35.6：71.2であった。難燃性、錆試験、リン酸イオンの溶出量試験をした。条件と結果を表１にまとめて示す。

（実施例２、比較例１〜３）
繊維と難燃剤と樹脂の配合割合、難燃性ケミカルボンド不織布の目付を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様に実施した。条件と結果を表１にまとめて示す。

表１から明らかなとおり、実施例１〜２はいずれも難燃性はＶ−０合格であり、リン酸イオンの溶出量は少なく、錆の発生は見られなかった。これに対して比較例１〜２（シランコーティングされたポリリン酸アンモニウムを単独添加）は、難燃性はＶ−０合格であったが、リン酸イオンの溶出量は多く、錆は発生した。比較例３はリン酸イオンの溶出量は少なく錆の発生は見られなかったが、難燃性はＶ−０不合格であった。

（実施例３〜４）
繊維と難燃剤と樹脂の配合割合、難燃性ケミカルボンド不織布の目付を表２に示すように変えた以外は実施例１と同様に実施した。条件と結果を表２にまとめて示す。

表２から明らかなとおり、実施例３〜４はいずれも難燃性はＶ−０合格であり、リン酸イオンの溶出量は少なく、錆の発生は見られなかった。

Claims

難燃剤としてシランコーティングされたポリリン酸アンモニウムと水酸化金属塩を含み、
前記難燃剤を樹脂に分散した難燃性樹脂を繊維シートと複合した難燃性ケミカルボンド不織布。
前記ケミカルボンド不織布をニッケル金属と接触させ、温度：５０℃、相対湿度：８０ＲＨ％において１５０時間保持してもニッケル金属を腐食させることが無い請求項１に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記ケミカルボンド不織布５ｇを３００ｍｌの水に３０分浸漬し、沸騰したウォーターバスで３０分間加熱し、リン酸イオンを溶出させ、ＪＩＳＫ０１０２モリブデン青吸光光度法によるリン酸溶出量は２０ｍｇ／ｇ未満である請求項１又は２に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記ケミカルボンド不織布は、ＵＬ‐９４規格、垂直法でＶ−０の難燃性を有する請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記難燃性ケミカルボンド不織布は、繊維１００質量部に対し、前記難燃性樹脂を固形分で１００〜１８０質量部配合した請求項１〜４のいずれか１項に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記難燃剤を１００質量部としたとき、シランコーティングされたポリリン酸アンモニウム４０〜６０質量部と水酸化金属塩４０〜６０質量部を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記難燃性樹脂は、難燃剤１００重量部に対して樹脂が６０〜１００質量部である請求項１〜６のいずれか１項に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。
前記水酸化金属塩は、平均粒子径１６〜１８０μｍの水酸化アルミニウムである請求項１〜６のいずれか１項に記載の難燃性ケミカルボンド不織布。